全 文 :动物学杂志 Chinese Journal of Zoology 2010,45(3):102 ~ 109
不同盐度、pH条件下氨氮对
管角螺稚贝毒性影响
罗 杰①② 杜 涛③ 刘楚吾①②* 陈加辉①②
(① 广东海洋大学水产学院 湛江 524025;② 南海水产经济动物增养殖广东普通高校重点实验室 湛江 524025;
③ 广东海洋大学科技园 湛江 524025)
摘要:在水温 28. 5℃,采用实验生态学方法研究了不同盐度、pH 条件下氨氮对管角螺(Hemifusus tuba)
稚贝[壳高(11. 3 ± 0. 11)mm,n = 30]毒性的影响。结果表明,(1)盐度对氨氮的毒性有较大影响,随着
盐度的降低,氨氮在水体中的毒性增强;盐度为 16、19、23 和 28,总氨氮对稚贝的 96 h 半数致死浓度
(96hLC50)分别为 36. 5、43. 7、52. 6 和 58. 8 mg /L,安全浓度(SC)为 3. 7、4. 4、5. 3 和 5. 9 mg /L。(2)氨氮
在水体中的毒性随 pH 的升高而增强,pH 为 7. 6、8. 0、8. 4 和 8. 8 时,总氨氮对稚贝的 96hLC50依次为
58. 3、54. 5、50. 6 和 20. 2 mg /L,对应的 SC 依次为 5. 8、5. 5、5. 1 和 2. 0 mg /L。氨氮在 pH 8. 8 时对稚贝的
96hLC50急剧下降,其毒性是在 pH 7. 6 时的 2. 9 倍。
关键词:管角螺;稚贝;盐度;pH;氨氮;毒性
中图分类号:S968. 31 文献标识码:A 文章编号:0250-3263(2010)03-102-08
Toxic Effects of Ammonia to Hemifusus tuba Juveniles
at Different pH and Salinity
LUO Jie①② DU Tao③ LIU Chu-Wu①②* CHEN Jia-Hui①②
(① Fishery College of Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524025;
② Key Labolatory of Aquaculture in South China Sea for Aquatic Economic Animal of Guangdong Higher Education
Institute,Zhanjiang 524025;③Technology Park of Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524025,China)
Abstract:In this paper,under water temperatures 28. 5℃,the toxic effects of ammonia to Hemifusus tuba
juveniles (shells high 11. 3 ± 0. 11 mm,n = 30)were studied at different pH and salinity with ecological
method. The result showed that salinity has significantly effect on the toxicity of ammonia. The toxicity of
ammonia in water became stronger when the salinity was lower. When salinity was 16,19,23 and 28
respectively,the 96hLC50 of total ammonia to H. tuba juveniles were 36. 5,43. 7,52. 6 and 58. 8 mg /L
respectively,and equivalent the safe concentration (SC)of total ammonia to the juveniles were 3. 7,4. 4,5. 3
and 5. 9 mg /L,respectively. The toxicity of ammonia in water became stronger in higher pH than in lower. The
96hLC50 and the SC of total ammonia to H. tuba juveniles were 58. 3,54. 5,50. 6,20. 2 mg /L and 5. 8,5. 5,
5. 1 and 2. 0 mg /L,respectively. The 96hLC50 of total ammonia to H. tuba juveniles fell rapidly when pH was
8. 8,and toxicity of ammonia in water became 2. 9 times higher than in pH 7. 6.
Key words:Hemifusus tuba;Juveniles;Salinity;pH;Ammonia;Toxicity
基金项目 广东省科技计划项目(No. 2005B33201011);
* 通讯作者,E-mail:liucw@ gdou. edu. cn;
第一作者介绍 罗杰,硕士,高级工程师;研究方向:水产动物增养殖;E-mail:luoj@ gdou. edu. cn。
收稿日期:2009-11-19,修回日期:2010-02-04
DOI:10.13859/j.cjz.2010.03.028
3 期 罗 杰等:不同盐度、pH 条件下氨氮对管角螺稚贝毒性影响 ·103·
在水产经济动物养殖过程中,尤其是在高
密度养殖模式下,由于投饵量大、排泄物多及残
饵过剩的影响,随着养殖时间的增加,养殖水体
中氨氮和亚硝酸盐会逐渐积累,而这二者是制
约水产动物正常生长的主要因子之一。当其浓
度达到一定值时,不仅会对水产动物产生直接
毒害,而且能够诱发多种疾病,从而影响其生
长。在养殖水体中,总氨由非离子氨 NH3 和离
子氨 NH +4 两种形式组成。这两种形式的比例
取决于 pH、温度、溶解氧、压力和盐度[1]。
管角螺(Hemifusus tuba)属软体动物门腹
足纲盔螺科,广东又名“响螺”,主要分布在我
国的东、南沿海,尤以南海诸岛海域居多,生活
在近海约 10 m 的泥沙或泥质的海底[2],是浅海
较大型的经济腹足类,具极高的经济价值,是我
国具有人工养殖前景的经济贝类之一。近年来
管角螺的人工育苗和养殖技术取得了进一步提
高[3 - 5],其生活方式与同为腹足类的方斑东风
螺(Babylonia areolata)相同,具有埋栖的习性。
由于生活在泥沙里,造成氨氮、硫化氢、亚硝酸
盐氮等有毒物质的大量积累,而这些有毒物质
中,氨在水体中以离子氨和非离子氨的形式存
在,其毒性与水环境的 pH、温度、盐度及溶解氧
等因子有关[6]。国内外关于氨氮对贝类的毒
性实验较多[7 - 15],但关于氨对管角螺稚螺毒性
影响的研究尚未见报道。本文在不同盐度、pH
条件下研究了氨对管角螺稚贝毒性效应,旨在
为今后管角螺规模化人工养殖条件下的水质管
理提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
1. 1. 1 材料 实验用的材料是人工育苗经饲
养一段时间后,壳高为[(11. 3 ± 0. 11)mm,n =
30]的管角螺稚贝。实验前稚贝在海水中暂养
2 d,暂养期间不投饵。海水取自港湾附近,水
温 28. 5 ~ 29. 2℃、盐度 23、pH 8. 2,经沉淀、砂
滤后使用。同时根据稚螺喜欢埋栖的生活习
性,把细砂(粒径 0. 3 ~ 0. 5 mm)清洗,用高锰
酸钾消毒后备用。
1. 1. 2 试剂和仪器 试剂采用分析纯 NH4Cl
(广州化学试剂厂,分子量 53. 49),水溶解后配
成浓度为 10 g /L 的母液,避光冷藏保存以备
用。实验容器为 2 000 ml 的烧杯,用 1 000 W
电子继电器、电触点水银温度计、500 W 石英加
热管来控制温度使之保证恒温,用 CT-6659 型
精密酸度计测定 pH、YK-31SA 型盐度计测定海
水盐度。
1. 2 方法
1. 2. 1 实验方案设计 实验方案根据参考文
献[16]进行。盐度设 16、19、23、28 4 个系列,pH
设 7. 6、8. 0、8. 4、8. 8 4 个系列。根据每个 pH
和盐度系列预实验结果,用移液管吸取一定体
积已配制好的 NH4Cl 母液,按等对数间距设总
氨浓度分别为 4. 8、11. 3、18. 8、23. 6、47. 5、
63. 5、85、100、150 mg /L 共 9 个浓度梯度组。
以上每个实验组设置 3 个重复,结果取平均值,
同时设置一个没有加 NH4Cl 的空白对照组。
实验以 2 000 ml 的玻璃烧杯为实验容器,
每个烧杯注入上述配制好的系列液 1 200 ml,
同时铺放 0. 5 mm 厚经消毒的细砂,然后放养
管角螺稚贝 20 个。实验过程均在 28. 5℃的恒
温水箱中进行。
1. 2. 2 日常管理 为保证实验毒物浓度的相
对稳定,实验期间不投饵,不充气,每 24 h 更换
实验液(100%)一次,更换的实验液毒物浓度
分别与各实验组相同,并保持其他实验因子稳
定。每天观察稚贝的活动和死亡情况,及时剔
除死亡个体,并记录 24 h、48 h、72 h 和 96 h 稚
贝的死亡数。判断稚贝死亡的标准是稚贝无附
着能力、躺在杯底不动,且足部伸出体外,对异
物刺激无反应。
1. 2. 3 数据处理 使用 SPSS 13. 0 处理实验数
据,采用直线内插法求出 24 h、48 h、72 h、96 h 半
数致死浓度(LC50)值及 95%可信区间
[16];安全
浓度(SC)的计算公式[17]:SC = 0. 1 × 96hLC50。
本实验中提及的氨氮是指水环境中的总氨
氮浓度,由离子氨和非离子氨组成。通常在计
算氨氮半数致死浓度时还要考虑非离子氨半数
致死浓度,假设在无其他因素影响的前提下,非
·104· 动物学杂志 Chinese Journal of Zoology 45 卷
离子氨的计算公式[18]:ρNH3 = ρT /[10
(pKa - pH) +
1 ],式中,ρNH3为非离子氨含量(mg /L),ρT为总
氨含量(mg /L),pKa 为 NH4-N 表观电离常数
的负对数:pKa = 0. 090 18 + 2 729. 92 /T(T 为
开氏温度,T = 273 + t℃,t 为实验时海水温度
28. 5℃)。
在不同 pH 条件下,根据总氮氨浓度求出
相对应的非离子氨浓度,其结果见表 1。
表 1 不同 pH 下总氨氮(ρT)相对应的
非离子氨(ρNH3)
Table 1 The relation with total ammonia and
un-ion ammonia at difference pH
ρT
(mg /L)
ρNH3(mg /L)
pH 7. 6 pH 8. 0 pH 8. 4 pH 8. 8
4. 8 0. 13 0. 32 0. 73 1. 50
11. 3 0. 31 0. 76 1. 73 3. 52
18. 8 0. 52 1. 26 2. 87 5. 85
23. 6 0. 65 1. 58 3. 60 7. 35
47. 5 1. 32 3. 18 7. 25 14. 80
63. 5 1. 76 4. 25 9. 69 19. 78
85. 0 2. 36 5. 69 12. 98 26. 48
100. 0 2. 77 6. 69 15. 27 31. 15
150. 0 4. 16 10. 03 22. 90 46. 73
2 结 果
2. 1 管角螺稚贝对氨氮毒性反应症状 在空白
对照组,稚贝放到烧杯后很快就在杯底及四周爬
动,或者钻到沙里面附着不动,足部牢牢附在硬
物上,需要很大的外力才能把它剥下;两触角伸
出,左右摆动来感觉周围的环境。在毒性预实验
中,稚贝中毒症状表现如下:视毒性实验中氨氮
的浓度不同,稚贝对毒性反应陆续从砂里钻出的
时间也不相同,在高浓度中稚贝从砂里爬出的时
间约 50 min,然后在烧杯内不停爬动,足部和两
触角伸出很长,130 min 后足部对异物的刺激反
应迟钝,收缩无力,无法在杯壁附着,处于麻醉状
态,继而壳口朝上躺在砂面上,同时有黏液从体
内流出,200 min 后稚贝陆续死亡。
2. 2 不同盐度下氨氮对管角螺稚贝毒性实验
结果 在水温 28. 5℃、pH 8. 2 时,不同盐度下
总氨氮对管角螺稚贝的毒性作用结果见表 2。
在水温、pH 相同时,总氨氮在不同盐度下其毒
性大小也不相同:盐度越低,氨氮的毒性越强,
对稚贝的毒害越大;在同一盐度下,氨氮浓度越
大,其毒性越强,稚贝的死亡率越高。总氨氮浓
度 11. 3 mg /L 时,盐度 16、19 实验组稚贝出现
死亡的时间分别为 48 h、72 h,而盐度 23 和 28
两组均无稚贝死亡;总氨氮浓度 100 mg /L 时,
盐度 16、19 两组 96 h 稚贝全部死亡。通过对
表 2 的数据进行分析处理(表 3),盐度为 16、
19、23 及 28 时,96 h 的 半 数 致 死 浓 度
(96hLC50)分别为 36. 5、43. 7、52. 6、58. 8 mg /
L,根据安全浓度 SC = 0. 1 × 96hLC50,得出在盐
度 16、19、23 及 28 时相对应的安全浓度分别为
3. 7、4. 4、5. 3、5. 9 mg /L。
表 2 不同盐度下氨氮对管角螺稚贝毒性实验结果
Table 2 The result of toxicity experiment of ammonia to Hemifusus tuba juveniles at difference salinities
ρT
(mg /L)
死亡率 The mortality rate (%)
盐度 Salinity 16 盐度 Salinity 19 盐度 Salinity 23 盐度 Salinity 28
24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h
对照组
Control
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4. 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11. 3 0 1. 7 1. 7 3. 3 0 0 1. 7 1. 7 0 0 0 0 0 0 0 0
18. 8 6. 7 10. 0 16. 7 23. 3 0 3. 3 10. 0 10. 0 1. 7 1. 7 6. 7 6. 7 0 3. 3 3. 3 3. 3
23. 6 18. 3 23. 3 31. 7 43. 3 11. 7 11. 7 26. 7 36. 7 8. 3 8. 3 15. 0 25. 0 6. 7 10. 0 13. 3 21. 7
47. 5 38. 3 43. 3 51. 7 61. 7 28. 3 41. 7 45. 0 53. 3 18. 3 33. 3 41. 7 46. 7 18. 3 26. 7 36. 7 41. 7
63. 5 41. 7 51. 7 55. 0 71. 7 36. 7 43. 3 51. 7 66. 7 31. 7 38. 3 48. 3 61. 7 31. 7 33. 3 48. 3 56. 7
85. 0 56. 7 61. 7 78. 3 86. 7 51. 7 56. 7 68. 3 83. 3 48. 3 53. 3 68. 3 78. 3 43. 3 51. 7 58. 3 63. 3
100. 0 61. 7 86. 7 98. 3 100. 0 56. 7 86. 7 93. 5 100. 0 53. 3 66. 7 78. 3 83. 3 51. 7 63. 3 80. 0 81. 7
150. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 95. 0 100. 0 100. 0 100. 0 96. 7 100. 0 100. 0 100. 0
3 期 罗 杰等:不同盐度、pH 条件下氨氮对管角螺稚贝毒性影响 ·105·
表 3 不同盐度下总氨氮对管角螺稚贝的半致死浓度(LC50)及 95%可信区间
Table 3 The median lethal concentrations (LC50)and their 95% confidence interval of total ammonia to
Hemifusus tuba juveniles at difference salinities
盐度
Salinity
时间
Time (h)
LC50
(mg /L)
95%可信区间
Confidence interval(mg /L)
安全浓度
Safe concentration(mg /L)
24 76. 3 71. 2 ~ 80. 4
16
48 61. 2 58. 6 ~ 65. 3
3. 772 44. 3 41. 6 ~ 48. 3
96 36. 5 33. 2 ~ 41. 2
24 82. 3 75. 4 ~ 88. 7
19
48 77. 6 72. 6 ~ 83. 4
4. 472 61. 5 56. 3 ~ 66. 4
96 43. 7 37. 2 ~ 47. 3
24 87. 4 83. 4 ~ 92. 7
23
48 79. 4 75. 4 ~ 84. 2
5. 372 66. 2 60. 8 ~ 70. 8
96 52. 6 48. 3 ~ 55. 8
24 98. 4 92. 3 ~ 101. 4
28
48 83. 5 76. 5 ~ 90. 7
5. 972 68. 3 63. 2 ~ 74. 1
96 58. 8 52. 4 ~ 66. 4
2. 3 不同 pH 下氨氮对管角螺稚贝毒性实验
结果 由表 4 的结果可知,在温度 28. 5℃、盐
度 23 的相同条件下,水体中总氨氮的毒性随着
pH 升高而增强,稚贝对氨氮的忍受力随时间的
增长而降低;在同一 pH 下,氨氮浓度越高,其
毒性越强,对稚贝的毒害越大。总氨氮浓度为
11. 3 mg /L 时,各 pH 实验组中管角螺稚贝 96 h
内陆续出现死亡;氨氮浓度 100 mg /L 时,pH
8. 8 实验组 96 h 后稚贝死亡率为 100%,余下
三组均有存活;而浓度达到 150 mg /L 时,各实
验组在 24 h 内死亡率就达 100%。对表 4 的数
据进行分析处理,得出在不同 pH 下总氨氮对
稚贝的半致死浓度(LC50)及 95%可信区间(表
5),pH 7. 6、8. 0、8. 4 和 8. 8 实验组中半致死浓
度分别为 58. 3 、54. 5 、50. 6 和 20. 2 mg /L;根
据安全浓度 SC = 0. 1 × 96hLC50,相对应的 pH
7. 6、8. 0、8. 4 和 8. 8 安全浓度分别为 5. 8、5. 5、
5. 1 和 2. 0 mg /L,pH 8. 8 时的氨氮安全浓度是
pH 7. 6 时的 2. 9 倍。
表 4 不同 pH 下氨氮对管角螺稚贝毒性实验结果
Table 4 The result of toxicity experiment of ammonia to Hemifusus tuba juveniles at different pH
ρT
(mg /L)
死亡率 The mortality rate (%)
pH 7. 6 pH 8. 0 pH 8. 4 pH 8. 8
24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h 24 h 48 h 72 h 96 h
对照组
Control
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4. 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11. 3 0 0 0 1. 7 0 0 1. 7 1. 7 0 0 3. 3 5. 0 0 0 3. 3 6. 7
18. 8 0 11. 7 16. 7 16. 7 11. 7 15. 0 18. 3 18. 3 11. 7 16. 7 18. 3 23. 3 10 18. 3 28. 3 28. 3
23. 6 10 13. 3 25. 0 25. 0 16. 7 23. 3 25. 0 36. 7 21. 7 26. 7 31. 7 41. 7 31. 7 36. 7 41. 7 51. 7
47. 5 23. 3 26. 7 33. 3 38. 3 26. 7 26. 7 36. 7 43. 3 33. 3 38. 3 40. 0 48. 3 38. 3 43. 3 56. 7 63. 3
63. 5 23. 3 36. 7 45. 0 53. 3 38. 3 43. 3 48. 3 58. 3 43. 3 46. 7 51. 7 66. 7 48. 3 58. 3 66. 7 78. 3
85. 0 41. 7 50. 0 55. 0 66. 7 43. 3 51. 3 66. 7 78. 3 51. 7 61. 7 75. 0 83. 3 56. 7 78. 3 88. 3 95. 0
100. 0 51. 7 68. 3 75. 0 88. 3 55. 0 76. 7 76. 7 85. 0 63. 3 76. 7 81. 7 91. 7 86. 7 93. 3 98. 3 100
150. 0 96. 7 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0
·106· 动物学杂志 Chinese Journal of Zoology 45 卷
表 5 不同 pH 下总氨氮对管角螺稚螺的半致死浓度(LC50)及 95%可信区间
Table 5 The median lethal concentrations (LC50)and their 95% confidence interval of total
ammonia to Hemifusus tuba juveniles at difference pH
pH
时间
Time(h)
LC50
(mg /L)
95%可信区间
Confidence interval(mg /L)
安全浓度
Safe concentration(mg /L)
24 94. 6 87. 3 ~ 98. 1
7. 6
48 85. 1 80. 4 ~ 92. 5
5. 8
72 71. 5 67. 3 ~ 76. 3
96 58. 3 55. 1 ~ 93. 4
24 91. 4 86. 7 ~ 96. 4
8. 0
48 81. 3 77. 3 ~ 87. 5
5. 5
72 68. 2 65. 4 ~ 76. 1
96 54. 5 49. 7 ~ 60. 1
24 82. 4 77. 2 ~ 85. 3
8. 4
48 74. 3 70. 1 ~ 81. 3
5. 1
72 58. 6 53. 6 ~ 63. 1
96 50. 6 47. 3 ~ 55. 2
24 60. 4 56. 4 ~ 64. 7
8. 8
48 55. 8 51. 3 ~ 60. 1
2. 0
72 42. 3 38. 5 ~ 44. 6
96 20. 2 18. 4 ~ 22. 7
3 讨 论
3. 1 养殖水体中氨氮的成因及对水生生物的
毒性机理 正常的养殖水体中,由于经常换水,
溶解氧充足,水体中的氨氮含量不足以对水生
生物造成危害。但在高密度养殖中,由于大量
投饵而留下的残饵,以及水生动物本身的大量
排泄物累积,且定期使用消毒药剂,在杀灭有害
微生物的同时,有益微生物种类及数量也会相
应减少,造成养殖水体生态失衡,表现为水质恶
化、水体透明度降低、水体缺氧,大量积累的氨
氮硝化过程受阻,致使养殖水体中氨氮等有害
物质的含量增加;同时在高温季节有机腐败物
质积累较多,导致水体中氨氮等有害物质的含
量也会相应增加。我国渔业水质标准[19]中规
定分子氨浓度≤0. 02 mg /L 时,对鱼类生长、繁
殖等生命活动不会产生影响。在养殖水体中分
子氨浓度介于 0. 02 ~ 0. 2 mg /L 时,仍在鱼类可
忍受的安全范围内。肥水鱼塘氨氮总量(以氮
计算)正常范围认为是 0. 05 ~ 0. 15 mg /L,超过
0. 3 mg /L 时就构成污染,超过 0. 5 mg /L 时对
鱼类的毒性较大。
关于 氨 氮 对 水 生 生 物 的 毒 性 机 理,
Armstrong 指出主要是非离子氨为亲脂性分子,
半径较小,容易穿透脂质性生物膜的疏水性微
孔进入生物体内,从而对鱼鳃表皮细胞造成损
伤而降低鱼的免疫力[20];氨氮可影响血淋巴中
血细胞数量[21],血细胞在防御中起着重要作
用,透明细胞具有吞噬作用,颗粒细胞与识别异
物能力有关,粒细胞内含有大量酚氧化酶原,此
种酶原在异物的初始识别中起关键作用[22],血
细胞数量下降势必降低防御能力。氨氮浓度的
上升,引起血淋巴理化因子变化,也会改变其中
与抗病力有关的酶的活力[23]。而对软体动物,
菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)免疫能力
随着氨氮浓度的升高而下降[24],较高浓度氨氮
可使栉孔扇贝(Chlamys farreri)胞内外活性氧
的含量显著下降并明显抑制抗氧化酶的活
性[25]。
3. 2 不同盐度、pH 下氨氮对管角螺稚贝的毒
性影响 根据本地区多年来自然海区的 pH、盐
度变化情况及预实验的结果,按等对数间距设
置本实验总氨浓度梯度、4 个 pH 和盐度系列。
从上述的实验结果可知,氨氮在不同的海水盐
3 期 罗 杰等:不同盐度、pH 条件下氨氮对管角螺稚贝毒性影响 ·107·
度下其含量各不相同,海水盐度越低氨氮的含
量越高,对水生生物的毒害越大。Chen 等[26]
认为水生生物氨的排泄量随着盐度的增加(15
~ 30)而降低,在低盐度条件下更利于氨的聚
集,造成水体中氨含量的升高。本研究氨氮浓
度 4. 8 mg /L 时,在各盐度下管角螺稚贝的成活
率为 100%;浓度为 11. 3 mg /L,稚贝在盐度
16、19 的环境中,96 h 的死亡率为 3. 3%、
1. 7%,而在盐度 23、28 的环境下稚贝 96 h 的
死亡率为 0;总氨氮浓度达 150 mg /L,稚贝 96 h
的死亡率为 100%。
一般情况下,水体的氮循环处于一种稳定
的状态,水体氨氮及亚硝态氮维持正常水平。
在 pH 7 ~ 8 的常温状态时,有机氮物质约占
60%,氨态氮可占 35%,其他以硝态氮的形式
存在。氨氮(NH3-N)是水体中无机氮的主要
存在形式,通常氨主要以 NH +4 离子状态存在,
并包括未电离的氨水合物(NH3·H2O)。用一
般的化学分析方法测定的氨的含量,实际上是
离子氨(NH +4 ,也称铵离子)和分子氨(NH3,也
称非离子氨)两者的总和,这两者是可以相互
转化的,他们在水体中的比例与水温、pH 及盐
度等环境因子有密切的关系,而两者在水体中
比例的大小直接影响氨毒性的强弱。总的来
说,温度和 pH 上升,分子氨在总氨中的比例增
加,而对水生生物有明显毒害作用的是养殖水
体中的分子氨,水体中分子氨含量越高,毒性就
越强;pH 接近 10 时几乎都以分子氨(NH3)的
形式存在[27]。同时也有研究指出,不仅仅是非
离子氨有毒,在低 pH 条件下,高浓度的离子氨
也有毒[28 ]。可见,水体中非离子氨毒性与 pH
密切相关[29]。NH3 在水体中的毒性除了受温
度、pH 和盐度影响外,溶解氧的含量对 NH3 的
毒性也有影响,两者呈逆相关关系[30]。
通过研究在不同 pH 下氨氮对管角螺稚贝
的毒性影响,结果表明,随着 pH 的升高,氨氮
对管角螺稚贝的毒性越强。pH 7. 6、8. 0、8. 4
时氨氮的安全浓度由高至低变化平稳,可 pH
达 8. 8 时,氨氮的安全浓度急剧下降至 2. 0
mg /L,其毒性是 pH 7. 6 时的 2. 9 倍。此结果
与杨凤等[11]对海湾扇贝(Argopecteni rradians)
幼贝的研究结果一致:当 pH > 7. 99 以后,NH3
对海湾扇贝的 LC50随 pH 的升高而直线下降。
即毒性随 pH 的升高而增大。可能是因为海湾
扇贝适宜的 pH 范围较窄(7. 7 ~ 8. 2),偏高的
pH 对 NH3 的毒性或许起加和或协同作用。在
pH 8. 0 ~ 8. 4 时,管角螺稚贝对氨氮的 96hLC50
(54. 5 ~ 50. 6 mg /L)与其他海水贝类相比较
(表 6),结果显示,其对总氨氮的耐受力明显低
于同为腹足类的方斑东风螺[17],与橄榄蚶
(Estellarca olivacea)[14]相当,比海湾扇贝[11]、
毛蚶(Scapharca subcrenata)[15]、西施舌(Coelom
actra antiquata)[7]强。这与管角螺的食性有
关,方斑东风螺[17]和管角螺圴为肉食性贝类,
且埋栖生活,其排泄物含氨量较高,平时的残饵
及排泄物均埋在沙里,导致氨氮、H2S 和亚硝酸
盐氮等有害物质的含量比其他双壳类的生活环
境高,这是生物对环境适应性选择的结果。
表 6 总氨对几种海水贝类的 96hLC50比较
Table 6 Compareision of 96hLC50 of total ammonia to several kinds of shellfish
种类
Species
壳高
Shell hight (mm)
pH
96hLC50
(mg /L)
温度(℃)
Temperature
方斑东风螺 Babylonia areolata[17] 30 d 稚贝 8. 5 100. 2 29 ~ 30
海湾扇贝 Argopecteni rradians[11] 6 ~ 8 7. 99 11. 85 23 ~ 25
橄榄蚶 Estellarca olivacea[14] 1. 579 ± 0. 131 8. 3 ± 0. 2 50 25 ± 0. 5
毛蚶 Scapharca subcrenata[15] 1. 579 ± 0. 131 8. 15 ± 0. 18 20. 36 28 ± 0. 5
西施舌 Coelom actra antiquata[7] 6. 10 ± 0. 44 7. 90 ~ 8. 34 14. 220 25. 8 ~ 29. 2
管角螺 Hemifusus tuba(本研究) 11. 3 ± 0. 11 8. 0 ~ 8. 4 54. 5 ~ 50. 6 28. 5
·108· 动物学杂志 Chinese Journal of Zoology 45 卷
3. 3 管角螺人工养殖的水质管理 管角螺是
我国南方的特有种类,近年来人工育苗和养殖
技术均有较大的突破,许多地方开展了人工试
养殖。本实验结果表明,管角螺稚贝在 pH 8. 0
~ 8. 4 时 96 h 的安全浓度为 5. 5 ~ 5. 1 mg /L,
比一般的海水贝类忍受氨氮的能力强。但管角
螺为肉食性贝类,尤其喜欢摄食腐败有异味的
鱼、蟹和虾肉,平时生活在泥沙里。由于其排泄
物及残饵在泥沙,导致管角螺栖息环境中氨氮、
硫化氢和亚硝酸盐氮等有害物质的大量积累,
容易引发病害。因此,在管角螺的养殖过程中
要定时换新鲜海水,投喂的剩饵要及时捞起,底
质必须进行定期清洗、消毒。根据高溶解氧和
低 pH 的环境可以降低水中氨氮含量这一特
点,应保持水中有充足的溶解氧含量和维持 pH
在合适的范围内,避免 pH 和水温过高而使毒
性强的非离子氨氮比例上升。同时,定期向养
殖水体施加微生态制剂、固定化硝化细菌及各
种益生菌,可以改善肠道内环境、增加进食、抑
制有 害 菌 群 及 改 善 水 质 等 多 方 面 的 作
用[31 - 33 ]。
参 考 文 献
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云南普洱记录到游隼 ernesti亚种
何芬奇① 林 植②
(① 中国科学院动物研究所 北京 100101;② 厦门观鸟会 厦门 361000)
游隼(Falco peregrinus)在全球广泛分布,亚种分化多达 16 个[1]。综合以往文献,在中国记录到的游隼亚种有
calidus,japonensis,peregrinator,peregrinus[2 - 4]。
2010 年 2 月 25 日上午,我们在云南普洱市(原思茅市)市郊石头山(22°47′34″N,100°57′11″E;1 349 m)一棵
大树的树冠枯枝上见到一游隼个体,其头部全黑而无大多数亚种所具的特征性黑色颊纹、下体羽色甚浅并多具横
斑、仅胸部略沾红棕色,与中国以往所记录的游隼诸亚种明显有别,鉴定为亚种 ernesti。(封 4 照片,林植 摄影)
查有关文献,游隼 ernesti 亚种以往记录见于泰国南部、马来半岛、菲律宾、印度尼西亚、新几内亚等岛屿,而未
见于中印半岛[5 - 7];在整个缅甸北部和老挝北部地区以往所记录到的游隼为亚种 peregrinator[6 - 8],在云南和中国
南方大部地区亦然[9];同时,云南观鸟者张炜先生的照片证据表明,游隼 peregrinator 亚种 2009 年在大理苍山即有
繁殖记录。
21 世纪以来,随着观鸟活动的开展,在云南南部地区先后发现的中国鸟种新纪录有蓝腰短尾鹦鹉(Psittinus
cyanurus)[10]、栗臀噪鹛(Garrulax gularis)[11]、褐喉直嘴太阳鸟(Anthreptes malacensis)[12],其中蓝腰短尾鹦鹉和褐
喉直嘴太阳鸟的以往记录也仅在中印半岛南部及以南地区有分布。这是否预示了无论出于何种原因的南亚鸟种
北扩现象的出现,尚有待于更多的野外发现去证实,而游隼 ernesti 亚种由此很有可能在中国南海诸岛也有分布。
参 考 文 献
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